3 华为硬件总体设计模板

1、 单板总体设计方案 修订记录日期修订版本描述作者yyyy-mm-dd初稿完成作者名yyyy-mm-dd修改XXX作者名yyyy-mm-dd修改XXX作者名yyyy-mm-dd2.0修改XXX作者名目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc43795979 1概述 PAGEREF _Toc43795979 h 7 HYPERLINK l _Toc43795980 文档版本说明 PAGEREF _Toc43795980 h 7 HYPERLINK l _Toc43795981 单板名称及版本号 PAGEREF _Toc43795981 h 7 HYPERLINK l

2、_Toc43795982 开发目标 PAGEREF _Toc43795982 h 7 HYPERLINK l _Toc43795983 背景说明 PAGEREF _Toc43795983 h 7 HYPERLINK l _Toc43795984 位置、作用、 PAGEREF _Toc43795984 h 7 HYPERLINK l _Toc43795985 采用标准 PAGEREF _Toc43795985 h 8 HYPERLINK l _Toc43795986 单板尺寸单位 PAGEREF _Toc43795986 h 8 HYPERLINK l _Toc43795987 2单板功能描述和

3、主要性能指标 PAGEREF _Toc43795987 h 8 HYPERLINK l _Toc43795988 单板功能描述 PAGEREF _Toc43795988 h 8 HYPERLINK l _Toc43795989 单板运行环境说明 PAGEREF _Toc43795989 h 8 HYPERLINK l _Toc43795990 重要性能指标 PAGEREF _Toc43795990 h 8 HYPERLINK l _Toc43795991 3单板总体框图及各功能单元说明 PAGEREF _Toc43795991 h 9 HYPERLINK l _Toc43795992 单板总体

4、框图 PAGEREF _Toc43795992 h 9 HYPERLINK l _Toc43795993 单板数据和控制通道流程和图表说明 PAGEREF _Toc43795993 h 9 HYPERLINK l _Toc43795994 逻辑功能模块接口和通信协议和标准说明 PAGEREF _Toc43795994 h 10 HYPERLINK l _Toc43795995 其他说明 PAGEREF _Toc43795995 h 10 HYPERLINK l _Toc43795996 单板重用和配套技术分析 PAGEREF _Toc43795996 h 10 HYPERLINK l _Toc

5、43795997 功能单元1 PAGEREF _Toc43795997 h 10 HYPERLINK l _Toc43795998 功能单元2 PAGEREF _Toc43795998 h 10 HYPERLINK l _Toc43795999 功能单元3 PAGEREF _Toc43795999 h 10 HYPERLINK l _Toc43796000 4关键器件选型 PAGEREF _Toc43796000 h 10 HYPERLINK l _Toc43796001 5单板主要接口定义、与相关板的关系 PAGEREF _Toc43796001 h 11 HYPERLINK l _Toc4

6、3796002 外部接口 PAGEREF _Toc43796002 h 11 HYPERLINK l _Toc43796003 外部接口类型1 PAGEREF _Toc43796003 h 11 HYPERLINK l _Toc43796004 外部接口类型2 PAGEREF _Toc43796004 h 11 HYPERLINK l _Toc43796005 内部接口 PAGEREF _Toc43796005 h 11 HYPERLINK l _Toc43796006 内部接口类型1 PAGEREF _Toc43796006 h 11 HYPERLINK l _Toc43796007 内外部

7、接口类型2 PAGEREF _Toc43796007 h 12 HYPERLINK l _Toc43796008 调测接口 PAGEREF _Toc43796008 h 12 HYPERLINK l _Toc43796009 6单板软件需求和配套方案 PAGEREF _Toc43796009 h 12 HYPERLINK l _Toc43796010 硬件对单板软件的需求 PAGEREF _Toc43796010 h 12 HYPERLINK l _Toc43796011 功能需求 PAGEREF _Toc43796011 h 12 HYPERLINK l _Toc43796012 性能需求

8、PAGEREF _Toc43796012 h 12 HYPERLINK l _Toc43796013 其他需求 PAGEREF _Toc43796013 h 13 HYPERLINK l _Toc43796014 需求列表 PAGEREF _Toc43796014 h 13 HYPERLINK l _Toc43796015 业务处理软件对单板硬件的需求可实现性评估 PAGEREF _Toc43796015 h 13 HYPERLINK l _Toc43796016 单板软件与硬件的接口关系和实现方案 PAGEREF _Toc43796016 h 14 HYPERLINK l _Toc43796

9、017 7单板根本逻辑需求和配套方案 PAGEREF _Toc43796017 h 14 HYPERLINK l _Toc43796018 单板内可编程逻辑设计需求 PAGEREF _Toc43796018 h 14 HYPERLINK l _Toc43796019 功能需求 PAGEREF _Toc43796019 h 14 HYPERLINK l _Toc43796020 性能需求 PAGEREF _Toc43796020 h 15 HYPERLINK l _Toc43796021 其他需求 PAGEREF _Toc43796021 h 15 HYPERLINK l _Toc4379602

10、2 支持的接口类型及接口速率 PAGEREF _Toc43796022 h 15 HYPERLINK l _Toc43796023 需求列表 PAGEREF _Toc43796023 h 15 HYPERLINK l _Toc43796024 单板逻辑的配套方案 PAGEREF _Toc43796024 h 15 HYPERLINK l _Toc43796025 根本逻辑的功能方案说明 PAGEREF _Toc43796025 h 15 HYPERLINK l _Toc43796026 根本逻辑的支持方案 PAGEREF _Toc43796026 h 16 HYPERLINK l _Toc43

11、796027 8单板大规模逻辑需求 PAGEREF _Toc43796027 h 16 HYPERLINK l _Toc43796028 功能需求 PAGEREF _Toc43796028 h 16 HYPERLINK l _Toc43796029 性能需求 PAGEREF _Toc43796029 h 16 HYPERLINK l _Toc43796030 其它需求 PAGEREF _Toc43796030 h 16 HYPERLINK l _Toc43796031 大规模逻辑与其他单元的接口 PAGEREF _Toc43796031 h 17 HYPERLINK l _Toc4379603

12、2 9单板的产品化设计方案 PAGEREF _Toc43796032 h 17 HYPERLINK l _Toc43796033 可靠性综合设计 PAGEREF _Toc43796033 h 17 HYPERLINK l _Toc43796034 单板可靠性指标要求 PAGEREF _Toc43796034 h 17 HYPERLINK l _Toc43796035 单板故障管理设计 PAGEREF _Toc43796035 h 19 HYPERLINK l _Toc43796036 可维护性设计 PAGEREF _Toc43796036 h 21 HYPERLINK l _Toc437960

13、37 单板整体EMC、安规、防护和环境适应性设计 PAGEREF _Toc43796037 h 22 HYPERLINK l _Toc43796038 单板整体EMC设计 PAGEREF _Toc43796038 h 22 HYPERLINK l _Toc43796039 单板安规设计 PAGEREF _Toc43796039 h 22 HYPERLINK l _Toc43796040 环境适应性设计 PAGEREF _Toc43796040 h 22 HYPERLINK l _Toc43796041 可测试性设计 PAGEREF _Toc43796041 h 23 HYPERLINK l _

14、Toc43796042 单板可测试性设计需求 PAGEREF _Toc43796042 h 23 HYPERLINK l _Toc43796043 单板主要可测试性实现方案 PAGEREF _Toc43796043 h 23 HYPERLINK l _Toc43796044 电源设计 PAGEREF _Toc43796044 h 23 HYPERLINK l _Toc43796045 单板总功耗估算 PAGEREF _Toc43796045 h 24 HYPERLINK l _Toc43796046 单板电源电压、功率分配表 PAGEREF _Toc43796046 h 24 HYPERLIN

15、K l _Toc43796047 单板供电设计 PAGEREF _Toc43796047 h 24 HYPERLINK l _Toc43796048 热设计及单板温度监控 PAGEREF _Toc43796048 h 25 HYPERLINK l _Toc43796049 各单元功耗和热参数分析 PAGEREF _Toc43796049 h 25 HYPERLINK l _Toc43796050 单板热设计 PAGEREF _Toc43796050 h 25 HYPERLINK l _Toc43796051 单板温度监控设计 PAGEREF _Toc43796051 h 25 HYPERLIN

16、K l _Toc43796052 单板工艺设计 PAGEREF _Toc43796052 h 26 HYPERLINK l _Toc43796053 关键器件工艺性及PCB基材、尺寸设计 PAGEREF _Toc43796053 h 26 HYPERLINK l _Toc43796054 单板工艺路线设计 PAGEREF _Toc43796054 h 26 HYPERLINK l _Toc43796055 单板工艺互连可靠性设计 PAGEREF _Toc43796055 h 26 HYPERLINK l _Toc43796056 器件工程可靠性需求分析 PAGEREF _Toc43796056

17、 h 26 HYPERLINK l _Toc43796057 与器件相关的产品工程规格可选 PAGEREF _Toc43796057 h 27 HYPERLINK l _Toc43796058 器件工程可靠性需求分析 PAGEREF _Toc43796058 h 27 HYPERLINK l _Toc43796059 信号完整性分析规划 PAGEREF _Toc43796059 h 29 HYPERLINK l _Toc43796060 关键器件及相关信息 PAGEREF _Toc43796060 h 29 HYPERLINK l _Toc43796061 物理实现关键技术分析 PAGEREF

18、 _Toc43796061 h 29 HYPERLINK l _Toc43796062 单板结构设计 PAGEREF _Toc43796062 h 30 HYPERLINK l _Toc43796063 10开发环境 PAGEREF _Toc43796063 h 30 HYPERLINK l _Toc43796064 11其他 PAGEREF _Toc43796064 h 30表目录 TOC h z t 表号,1 HYPERLINK l _Toc37050284 表1 性能指标描述表 PAGEREF _Toc37050284 h 8 HYPERLINK l _Toc37050285 表2 硬件

19、对单板软件的需求列表 PAGEREF _Toc37050285 h 13 HYPERLINK l _Toc37050286 表3 逻辑设计需求列表 PAGEREF _Toc37050286 h 15 HYPERLINK l _Toc37050287 表4 单板失效率估算表 PAGEREF _Toc37050287 h 18 HYPERLINK l _Toc37050288 表5 板间接口信号故障模式分析表 PAGEREF _Toc37050288 h 19 HYPERLINK l _Toc37050289 表6 单板电源电压、功率分配表 PAGEREF _Toc37050289 h 24 HY

20、PERLINK l _Toc37050290 表7 关键器件热参数描述表 PAGEREF _Toc37050290 h 25 HYPERLINK l _Toc37050291 表8 特殊质量要求器件列表 PAGEREF _Toc37050291 h 27 HYPERLINK l _Toc37050292 表9 特殊器件加工要求列表 PAGEREF _Toc37050292 h 27 HYPERLINK l _Toc37050293 表10 器件工作环境影响因素列表 PAGEREF _Toc37050293 h 28 HYPERLINK l _Toc37050294 表11 器件寿命及维护措施列

21、表 PAGEREF _Toc37050294 h 28 HYPERLINK l _Toc37050295 表12 关键器件及相关信息 PAGEREF _Toc37050295 h 29图目录 TOC h z t 图号,1 HYPERLINK l _Toc37056587 图1单板物理架构框图 PAGEREF _Toc37056587 h 9 HYPERLINK l _Toc37056588 图2单板信息处理逻辑架构框图 PAGEREF _Toc37056588 h 9 HYPERLINK l _Toc37056589 图3单板软件简要框图 PAGEREF _Toc37056589 h 14 H

22、YPERLINK l _Toc37056590 图4单板逻辑简要框图 PAGEREF _Toc37056590 h 16 单板总体设计方案关键词：能够表达文档描述内容主要方面的词汇。摘 要：缩略语清单：对本文所用缩略语进行说明，要求提供每个缩略语的英文全名和中文解释。缩略语英文全名中文解释概述文档版本说明单板名称及版本号开发目标背景说明位置、作用、采用标准单板尺寸单位单板功能描述和主要性能指标单板功能描述单板运行环境说明重要性能指标性能指标描述表性能指标名称性能指标要求说明单板总体框图及各功能单元说明单板总体框图单板物理架构框图单板数据和控制通道流程和图表说明单板信息处理逻辑架构框图逻辑功能模

23、块接口和通信协议和标准说明其他说明单板重用和配套技术分析功能单元1功能单元2功能单元3关键器件选型单板主要接口定义、与相关板的关系外部接口外部接口类型1外部接口类型2内部接口内部接口类型1内外部接口类型2调测接口单板软件需求和配套方案硬件对单板软件的需求功能需求性能需求其他需求需求列表硬件对单板软件的需求列表需求标识需求描述优先级类别业务处理软件对单板硬件的需求可实现性评估单板软件与硬件的接口关系和实现方案单板软件简要框图单板根本逻辑需求和配套方案单板内可编程逻辑设计需求功能需求性能需求其他需求支持的接口类型及接口速率需求列表逻辑设计需求列表需求标识需求描述优先级类别单板逻辑的配套方案根本逻辑

24、的功能方案说明单板逻辑简要框图根本逻辑的支持方案单板大规模逻辑需求功能需求性能需求其它需求大规模逻辑与其他单元的接口单板的产品化设计方案可靠性综合设计单板可靠性指标要求1产品规格书文件中对本板的可靠性指标要求直接引用：2单板失效率FITs估算表，1FIT110exp(-9) 1/h单板失效率估算表单板型号预计人员注意：一般情况下只需要填写“器件数量一列；如有必要，可以修改以下经验值，或增加新的特殊器件替换“其他项，并修改经验值。 1FIT10 exp(-9)1/h器件类型估计器件数量(N)单个器件故障率 经验值FIT所有该类器件的故障率 NFIT电阻0 =PRODUCT(B4,C4) B4*C

25、4 # 0.00 电容器0 =PRODUCT(B5,C5) 二次模块电源0100 =PRODUCT(B6,C6) 0专用集成芯片020 =PRODUCT(B7,C7) 0数字逻辑电路芯片、接口电路芯片、线性电路芯片05 =PRODUCT(B8,C8) 0厚膜、音频及通信网口变压器05 =PRODUCT(B9,C9) 0感性器件01 =PRODUCT(B10,C10) 0继电器及接触器08 =PRODUCT(B11,C11) 0晶体振荡器040 =PRODUCT(B12,C12) 0滤波器015 =PRODUCT(B13,C13) 0接插件012 =PRODUCT(B14,C14) 0开关、保险

26、管套件、显示器件010 =PRODUCT(B15,C15) 0晶体管、光电耦合器04 =PRODUCT(B16,C16) 0传感器040 =PRODUCT(B17,C17) 0光电器件01800 =PRODUCT(B18,C18) 0激光驱动器0700 =PRODUCT(B19,C19) 0光分路器01200 =PRODUCT(B20,C20) 0波分复用器0500 =PRODUCT(B21,C21) 0光纤衰减器0300 =PRODUCT(B22,C22) 0光开关0600 =PRODUCT(B23,C23) 0射频功率放大器IC080 =PRODUCT(B24,C24) 0射频开关0100

27、 =PRODUCT(B25,C25) 0电池025 =PRODUCT(B26,C26) 0风扇03000 =PRODUCT(B27,C27) 0其他100 =PRODUCT(B28,C28) 0其他200 =PRODUCT(B29,C29) 0总计 10 (exp-9)1/h =SUM(ABOVE) 估计等效MTBF 1 / 总计 小时 =1/B30*1000000000 # 0 !除数为零注意：如果以上的单元格发生了更改，请务必选定最右列，然后按 F9，更新计算结果。提示：上表中的数据仅用于估算，不需要严格准确。一般要求关键器件单个FIT值较大的应当精确到一个；对于数量较多、单个FIT值较小

28、的阻容类元件和普通集成电路，数量误差小于20即可。估算结果是否能符合系统产品规格书文件中要求的标准：有关本板可靠性指标的实际保障措施参见本章其他各小节。3故障定位率措施：单板故障管理设计1主要故障模式FMEA和检测措施分析板间接口信号故障模式分析表信号名称故障模式对本板的影响对系统的最终影响严酷度类别改良前故障检测方法建议增加检测灵敏度建议增加补偿措施建议增加严酷度类别改良后state_net0：1常高，断路MPU对网板主备状态判断错误对MMPU板无意义，有GE接口单板如LPU板需要利用该信号控制VSC7132。II从控制通道，定时冗余读取MNET板主备状态定时检测如发现某NET板状态信号错误

29、，告警III常低，短路MPU对网板主备状态判断错误对MMPU板无意义，有GE接口单板如LPU板需要利用该信号控制VSC7132。II从控制通道，定时冗余读取MNET板主备状态定时检测如发现某NET板状态信号错误，告警IIIPWR_COM0_RX+-常高、常低、短路、断路与电源框、风扇框串口通信中断与电源框、风扇框串口通信中断II协议保证检测频率，与风扇框通信中断后，建议查询各单板温度，必要时可单板断电2硬件故障管理需求3软件故障管理需求4测试验证需求可维护性设计1MTTR平均修复时间估计值及依据2单板自检和上报功能方案3单板及部件更换/现场调试可达性实现方案4防过失设计和标识方法5维修操作中对设备本身及人身平安保障的设计6易损部件的通用性和互换性单板整体EMC、安规、防护和环境适应性设计单板整体EMC设计单板安规设计环境适应性设计可测试性设计单板可测试性设计需求单板主要可测试性实现方案电源设计单板总功耗估算单板电源电压、功率分配表单板电源电压、功率分配表芯片/器件数量单板内供电需求单板输入额定电压 V VPEF2282424路3WSDRAM3pcsFLASH1pcsL643241